Question

我对套接字上的异步I / O没有多少经验。最近，我不得不实现一个TCP客户端，该客户端将以单独的线程连接到服务器，并以非阻塞的方式等待输入数据，以便通过简单地设置从控制线程变量的一些标志来立即终止线程。我的解决方案是设置套接字非阻塞并实现一个循环，如果errno是E_WOULDBLOCK则反复调用recv，并且当标志变量 run 不再设置时退出循环。就像那样：

while(run) {
   if( -1 == recv(...))
   {
       if(errno == E_WOULDBLOCK)
            continue; 
       else
            break; 
   }
   else
   {
       process_data(...); 
   }
}

问题是：这个解决方案在CPU使用方面有多好？使用select / poll / epoll会更有效吗？

还有一个问题：有没有办法让阻止选择，读取或连接立即从其他线程调用返回？

Answer 1

这个解决方案在CPU使用方面有多好？

忙碌的等待是非常低效的。

使用select / poll / epoll会更有效吗？

是

有没有办法阻止select，read或connnect立即返回

是的，向被阻止的线程发送信号。相关功能将返回-1，errno将设置为EINTR。设置信号处理程序时，请注意编译器实现如何处理SA_RESTART。

Answer 2

问题是：这个解决方案在CPU使用方面有多好？将使用select / poll / epoll会更有效吗？

非常效率低下。这可能是处理多个连接的最糟糕方式。考虑每个recv是一个系统调用：它需要一个上下文切换。上下文切换并不昂贵，但在高频循环中计算上下文切换可能会充满CPU使用率。此外，如果你在一个电话和另一个电话之间睡觉，为了“软化循环”，你最终会在数据接收和处理之间付出延迟;你拥有的联系越多，感觉就越高。

select基本上告诉内核：“我希望你监视这些fds集合，并在发生某些事情时立即发出信号。”您的流程将进入等待状态，并在事件发布时准备就绪。同时，CPU可以服务于其他进程。

您可以使用阻塞多路复用器并在单独的线程（可能来自线程池）中处理每个工作，这非常有效。但这取决于你在做什么。

还有一个问题：有没有办法让其他线程立即阻止select，read或connnect call return？

嗯，是的。但是你想拥有什么？正如@alk所说，你可以给他们发信号。此外，对于recv和connect，您可能希望使用select / poll或任何其他具有超时属性的多路复用器;但是，编程可能更难。

Answer 3

您提供的代码使用严格的轮询循环（即，它不会阻止直到收到输入或甚至在轮询之间等待）。由于CPU不断检查输入，因此效率可能非常低。一般来说，这样的轮询只有在输入可用的最大时间紧密有限的情况下才适用;在绝大多数情况下，您应该阻止使用select或epoll等内容。

如果在select（或类似）上有一个被阻止的线程，强制它从另一个线程恢复的一种简单方法是创建一个管道，添加读取端管道到选择，并在您想要取消阻止选择线程时从另一个线程写入管道。

Answer 4

假设您使用C编程并拥有一个不错的内核版本，pselect是可行的方法。

同时等待输入和信号是一个众所周知的问题，关于与之相关的问题和解决方案有很多很好的讨论。您可能会发现this discussion是一个良好的开端。

非阻塞I / O问题

4 个答案: